Yunandaru Sahid Putra NRP. 2107.100.011 Dosen Pembimbing Ir. Sudiyono Kromodihardjo Msc. PhD
262.999 kasus patah tulang* http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/ima gepages/18026.htm Usaha pembuatan prostetik sendi panggul didalam negeri masih belum berhasil karena rancangan yang dibuat beserta prosedur manufakturnya belum memenuhi persyaratan medis maupun fungsi anatomis dari sendi, sehingga tidak bisa dipakai. 10-25 juta per Unit http://en.wikipedia.org/wiki/hip_fracture *Sumber : Health Technology Assessment (HTA)
Rumusan Masalah Prosthesis buatan dalam negeri Bagaimana mengembangkan desain dari prosthesis sendi panggul menggunakan material AISI 316L agar dihasilkan prosthesis yang ringan dan kuat. Bagaimana proses manufaktur dari prosthesis tersebut, sehingga dihasilkan biaya produksi yang murah dan terjangkau bagi masyarakat Indonesia.
TUJUAN 1. Mengembangkan desain protesis sendi panggul yang kuat dan ringan menggunakan material AISI 316L. 2. Membuat prosedur manufaktur prosthesis sendi panggul agar dapat diproduksi di Indonesia dengan harga yang murah & terjangkau oleh masyarakat Indonesia. Batasan Masalah 1. Dynamic (gait) load didefinisikan sebesar 4 kali berat tubuh 2. Penelitian tidak meneliti bagaimana cara membuat material yang kuat dan ringan sebagai bahan sendi panggul buatan. Oleh karena itu material prototype dipilih dari bahan yang ada di pasaran dan telah sering digunakan sebagai material implant yakni stainless steel AISI 316L. 3. Tulang, cement, dan prosthesis diasumsikan terikat sempurna. 4. Efek thermal selama proses simulasi diabaikan. 5. Berat Pasien adalah 70 kg 6. Jenis prosthesis yang dianalisa adalah prosthesis non-porous (cemented) 7. Dimensi utama prosthesis terdiri dari diameter ball head (40mm), panjang stem (150mm)
Anatomi Sendi Panggul Sendi panggul manusia http://www.hipsurgery.co.il/english/introduction.htm Sendi panggul Buatan/ Hip- Joint Prosthesis http://www.zimmerindia.com/z/ctl/op/global/acti on/1/id/1461/template/pc/navid/7502
Prosedur Operasi Total Hip Prosthesis http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/presentations/100006_1.htm
Beban yang diterima oleh sendi panggul saat berjalan normal. Diketahui bahwa beban paling besar terjadi saat posisi kaki seperti menjinjit atau bendiri dengan tumpuan ujung kaki. Beban paling besar yang diterima sendi panggul adalah sebesar 4x berat tubuh * *Oleh Adams, D.,& Swanson,S
Beban maksimum yang terjadi sebesar 405% berat badan pasien tersebut* *http://www.orthoload.com
STUDI PUSTAKA Cheung-Hwa Hsu, 2005 Tujuan mencari parameter desain yang berpengaruh pada nilai stress dari prosthesis. Variasi geometri stem, ball head, dan jarak offset dari prosthesis. Metode finite element di software ANSYS Kesimpulannya dengan pembesaran geometri ujung stem didapatkan penurunan nilai stress yang terjadi. Sedangkan pada ball-head dengan pengecilan diameter maka didapatkan penurunan nilai stress yang diterima. Original Stem Shrink 30% at end Enlarge 15% at end
STUDI PUSTAKA M. Shivasankar, 2010 Tujuan untuk mengetahui stress yang terjadi pada model prosthesis dengan 3 jenis material yang berbeda (CoCr, Ti6Al4V, UHMWPE). Metode Finite Element di ANSYS 10. Hasil yang didapatkan akan dipergunakan untuk memprediksi life cycle(fatigue). Model prosthesis dianalisa bersama dengan cortikal bone Nilai stress maksimal terjadi pada daerah leher dari prosthesis. Material Ti6Al4V adalah meterial terbaik yang memiliki life time terlama Stress maksimal yang terjadi pada prosthesis
Diagram Alir Tugas Akhir
Dimensi Hip-Joint Prothesis Geometri sendi panggul buatan setelah dimodifikasi sesuai dengan ukuran orang Asia. Bagian Tulang Diameter Ball Head Panjang Stem Range Dimensi 38-45 mm 130-160 mm
Density 7.99 g/cm 3 Tensile Strength, Ultimate 558 Mpa Tensile Strength, Yield 290Mpa Elongation at Break 50% Modulus of Elasticity 193Gpa (in tension) Modulus of Elasticity 77Gpa (in torsion`) Density 1.1 g/cm 3 Young Modulus 7000-30000 Mpa Poisson Ratio 0.3 Yield Strength 50-150 Mpa
Density 1.125 g/cm 3 Tensile Strength Young Modulus 55-90 Mpa 2800 Mpa Poisson Ratio 0.38 Yield Strength Bahan yang digunakan pada semen tulang disebut polymethylmethacrylate (PMMA) yang mana biasa digunakan sebagai material pengisi antara rongga pada stem dan tulang. Selain itu PMMA juga berfungsi merangsang pertumbuhan sel tulang sehingga daya ikat pada prosthesis semakin tinggi 48-70 Mpa
Solid Modelling dengan CATIA V5R20 Ada 4 macam model stem yang akan diuji : Dengan modifikasi penambahan slot dan hole pada stem didapatkan pengurangan berat 15% hingga 30% dari model awal. Stem Solid